Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов

Рефераты по авиации и космонавтике » Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов Скачать

РЕФЕРАТ


Тема: Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов.


Сделала: ученица 10-а  класса

Муниципальной общеобразовательной

Школы №8

Молодцова Ольга

Проверила: Деева Светлана Николаевна


учебный год 2003-2004

План реферата

1. Введение…………………………………………………………..….3

2. Землеведение…………………………………………………….…..4

3. Способы изучения Земли…………………………………………..6

4. Область изучения…………………………………………………...9

5. Список литературы………………………………………………..10

Введение.

        Стремительное   развитие  космонавтики   успехи  в  изучение околоземного  и  межпланетного  космического  пространства  в огромной  степени  расширило  наши  представления  о  Солнце  и Луне   о  Марсе   Венере  и  других  планетах. Вместе  с  тем выявилось  весьма  высокая  эффективность  использования околоземного  космоса   и  космических  технологий  в  интересах многих  наук  о  Земле  и  для  различных  отраслей  хозяйства. География   гидрология   геохимия   геология   океанология   геодезия   гидрология   землеведение  –  вот  некоторые  из  наук ныне  широко  использующих  космические  методы  и  средства исследования.  Сельское  и  лесное  хозяйство   рыболовство   мелиорация   разведка  сырьевых  ресурсов   контроль  и  оценка  загрязнения  морей   рек   водоемов   воздуха   почвы   охрана окружающей  среды   связь   навигация  –  таков  далеко  не  полный перечень  направлений   использующих  космическую  технику.  Использование  искусственных  спутников  Земли  для  связи  и телевидения   оперативного  и  долгосрочного  прогнозирования погоды  и  гидрометеорологической  обстановки   для  навигации  на морских  путях  и  авиационных  трассах   для  высокоточной геодезии   изучения  природных  ресурсов  Земли  и  контроля  среды обитания  становится  все  более  привычным. В  ближайшей  и  в более  отдаленной  перспективе  разностороннее  использование космоса  и  космической  техники  в  различных  областях  хозяйства значительно  возрастет.

Землеведение.

        С  позиции  географии  большой  интерес  представляет космическое  землеведение. Так  называют  совокупность исследований  Земли  из  космоса  с  помощью  аэрокосмических методов  и  визуальных  наблюдений. Главные  цели  космического землеведения  –  познание  закономерностей  космической  оболочки   изучение  природных  ресурсов  для  их  оптимального использования   охрана  окружающей  среды   обеспечение прогнозов  погоды  и  других  природных  явлений. Космическое землеведение  стало  развиваться  с  начала  60-х  годов   после  запуска  первых  советских  и  американских  искусственных спутников  Земли   а  затем  и  космических  кораблей.

        Например   первые  космические  снимки  с  такого  корабля были  сделаны  в  1961  году  Германом  Титовым.  Так  возникли дистанционные  методы  изучения  различных  объектов  Земли  с летательных  аппаратов   которые  явились  как  бы  продолжением  и  новым  качественным  развитием  традиционной  аэрофотосъемки. Одновременно  начались  и  визуальные  наблюдения  экипажей космических  кораблей   также  сопровождавшиеся  космической съемкой.  При  этом  вслед  за  фотографией  и  телевизионной съемкой  стали  применяться  более  сложные  ее  виды  – радиолокационные   инфракрасная   радиотепловая  и  другое  особое  значение  для  космического  землеведения  имеют  некоторые  отличительные  свойства  космической  съемки.

        Первое  из  них  -   огромная  обзорность.  Съемка  со  спутника и  космических  кораблей   обычно  осуществляется  с  высоты  от 250  до  500  км.

        Другие  важные  отличительные  свойства  космической  съемки -  большая  скорость  получения  и  передачи  информации возможность  многократного  повторения  съемки  одних  и  тех  же территорий    что  позволяет  наблюдать  природные  процессы  в  их  динамике   лучше  анализировать  взаимосвязи  между компонентами  природной  среды  и  тем  самым  увеличивает возможности  создания  общегеографических  и  тематических  карт.

        В  последствии  развития  космического  землеведения  в  нем было  выделено  несколько  подотраслей  или  направлений.

        Во-первых   это  геолого-геоморфологические  исследования которые  служат  основой  изучения  строения  земной  коры.  В СССР  их  так  же  использовали  приинженерно-геологических исследованиях  (например   при   проведении  трасс  нефтепроводов Байкало-Амурской  железнодорожной  магистрали)   при геологоразведочных  и  геолого-съемочных  работах  (например   для выявления  разломов  земной  коры   тектонических  структур перспективных  на  нефть  и  газ).

Способы изучения Земли.

        Проблема  изучения  природных  ресурсов   оценка  их  запасов объема  и  темпа  расходования   возможности  их  сохранения  и восстановления  приобретают  в  наше  время  все  большую актуальность.  На  первый  план  выдвинулись  также  задачи  охраны  окружающей  среды   борьба  с  загрязнением  почвы воздуха   водоемов. Возросла  необходимость  постоянного  контроля  состояния  и  рационального  использования  лесных массивов   источников  пресной  воды   животного  мира.

        Развитие  растениеводства   животноводства   лесного хозяйства   рыболовства   других  областей  хозяйственной деятельности  человека  потребовало  применения  новых  более современных  принципов  контроля  окружающей  среды  и значительно  более  оперативного  получения  его  результатов.

        Исчерпывание  сырьевых  ресурсов   находящихся  в сравнительно  близких  и  освоенных  человеком  местах   привело  к необходимости  изыскания  их  в  отдаленных   труднодоступных глубинных  районах.  Возникла  задача  охвата  разносторонней разведкой  больших  площадей.

        Главными  достоинствами  космических  средств   при использовании  их  для  изучения  природных  ресурсов  и  контроля окружающей  среды  являются:   оперативность   быстрота получения  информации   возможно  доставки  её  потребителю непосредственно  в  ходе  приёма  с  КА   разнообразие  форм наглядность  результатов   экономичность.

        Отметим   что  внедрение  космической  техники  отнюдь  не исключает  применения  в   ИПР  и  КОС  самолетных  и  наземных средств.  Наоборот   космические  средства  могут  быть  более эффективно  используют  именно  в  сочетании  с  ними.

        Помимо  перечисления  целей   выявилась  эффективность использования  космической  техники  для  решения  некоторых задач  градостроительства   строительства  и  эксплуатации транспортных  магистралей  и  другое.

        Под  дистанционным  зондированием  понимают   обнаружение наблюдение  и  исследование  земных  образований  или  явлений определение  физических   химических   биологических  и  других характеристик  (изменения  параметров)  объектов  на  расстоянии   с помощью  чувствительных  элементов  и  устройств   не находящихся  в  прямом  контакте  (непосредственно близость)  с предметом  измерений  (исследований).

        В  основе  этого  метода  лежит  то  важное  обстоятельство   что все  естественные  и  искусственные  земные  образования испускают  электромагнитные  волны   содержащие  как  собственное  излучение  элементов  суши   океана   атмосферы   так и  отраженное  от  них  солнечное  излучение.  Установлено   что величина  и  характер  идущих  от  них  электромагнитных колебаний  существенно  зависят  от  вида   строения  и  состояния (от  геометрических   физических  и  иных  характеристик) излучаемого  объекта.

        Эти-то  различия  в  электромагнитном  излучении  земных различных  образований  и  позволяют  применять  метод дистанционного  зондирования  для  изучения  Земли  из  космоса.

        Чтобы  достигнуть  чувствительных  элементов  приемных устройств   установленных  на  космическом  аппарате электромагнитные  колебания   идущие  с  Земли   должны пронизывать  всю  толщу  земной  атмосферы.  Однако  атмосфера пропускает  далеко  не  всю  электромагнитную  энергию излучаемую  с  Земли.  Немалая  часть  её   отражаясь   возвращается на  Землю   а  некоторое  количество  рассеивается  и  поглощается. При  этом  атмосфера  не  безразлична  к  электромагнитным излучениям  различной  длины  волны.  Одни  колебания  она пропускает  сравнительно  свободно   образуя  для  них   «окна прозрачности»   другие  –  почти  полностью   задерживает   отражая   рассеивая  и  поглощая  их.

        Поглощение  и  рассеяние  электромагнитных  волн  атмосферой  обусловлены  ее  газовым  составом  и  аэрозольными частицами   и  в   зависимости  от  состояния  атмосферы  она действует  на  изучение  с  Земли  неодинаково.  Поэтому  на приемное  устройство  космического  аппарата  может  только  та часть  электромагнитного  излучения  от  исследуемых  объектов которая  способна  пройти  сквозь  атмосферу.  Если  влияние  ее велико   то  возникают  существенные  изменения  в  спектральном угловом  и  пространственном   распределении  излучения.

        Почти  всегда  на  излучение   идущее  от  земных  образований накладывается  атмосферный  фон   который  искажает  структуру электромагнитных  волн   нанося  определенную  информацию  о самой  атмосфере   может  служить  ее  оценке  в  зависимости  от различных  факторов.

        Значение  степени  и  характера  влияния  атмосферы   на происхождение  сквозь  нее  электромагнитного  излучения  с  Земли для  излучения  природных  ресурсов  из  космоса  весьма существенно.  Особенно  важно  знать  влияние  атмосферы  на прохождение  электромагнитных  волн  при  изучении  слабо излучающих  и  плохо  отражающих  земных  образований   когда атмосфера  может  почти  полностью  подавить  или  исказить сигналы   характеризующие  исследуемые  объекты.

        Установлено   что  сквозь  атмосферу  хорошо  проходят свободно  достигая  приемных  устройств  космических  аппаратов электромагнитные  излучения  в  таких  диапазонах  волн  (смотри таблицу):

Видимый и ближний инфракрасный диапазон

0,375 – 2,5 мкм

Промежуточный инфракрасный диапазон

3 – 6 >>

Тепловой инфракрасный диапазон

8 – 13 >>

Сверхвысокочастотный радиодиапазон

0,5 – 4 см

               

        Для  изучения  природных  ресурсов  из  космоса  подбирают такое  время  и  условия   когда  поглощающее  и  искажающие влияние  атмосферы  минимально.  При  работе  в  видимом диапазоне  выбирается  светлое  время  суток   при  возвышении  угла  Солнца  над  горизонтом  15 - 35°   при  невысокой  влажности небольшой  облачности   возможности  большой  прозрачности  и малой  аэрозольности  атмосферы.

        Спектральный  состав  и  интенсивность  электромагнитных излучений  земных  различных  образований  определяются  их абсолютной  температурой   характером  поверхности  и  физико-химическими  свойствами.

 

Области изучения.

        В  области  геологии:  выявление  месторождений  полезных ископаемых   определение  перспективных  районов  добычи  нефти газа   руды   угля  и  другие;  картографическая  и  геологическая подготовка  крупного  строительства;  оценка  сейсмической  и вулканической  деятельности   получение  данных  для  их прогнозирования;  обследование  районов  шахт  и  открытых разработок   оценка  ущерба  растительности  в  этих  районах.  

       В  области  гидрологии:  выявление  местонахождение  водных источников   поиск  грунтовых  вод  в  районе  пустынь  и  степей; оценка  запасов  воды  в  различных  районах;  контроль  и прогнозирование  паводков  и  наводнений   прогнозирование  стока вод  после  весенних  паводков   определение  угрожаемых  районов и  эффективности  мер   принимаемых  для  уменьшения  ущерба  от наводнений;  контроль  за  изменением  водного  режима  рек  в частности  в  целях  оптимального  использования  мощности гидроэлектростанций.

       В  области  океанологии   океанографии   рыболовства; прогнозирование  явлений   влияющих  на  эффективность судоходства  и  представляющих  опасность  для  прибрежных районов;  оценка  морских  путей;  изменение  величены  и  характера  волнений  водной  поверхности  больших  акваторий; наблюдение  за  ледовой  обстановкой  в  высокоширотных  районах контроль  за  образованием  и  движением  айсбергов;  определение районов  богатых  планктоном   обещающих  эффективные  уловы выявление  косяков  рыбы  и  скопление  промысловых  животных.

        В  области  биосферы  и  охраны  окружающей  среды;  оценка загрязнённости  воды  в  конкретных  водоёмах  и  воздуха  в различных  районах;  контроль  сброса  сточных  вод  и  насосов  в районах  плотной  заселённости  (крупных городов);  контроль  за местонахождением  и  миграцией  диких  животных.

        В  области  сельского  и  лесного  хозяйства  землеведение  и мелиорации:  оперативная  оценка  стадий  развития  степени зрелости  и  урожайности  культур;  выявление  поражения отдельных  участков  полей  и  лесов  установление  эффективности мер  направленных  на  сохранение  растений  оценка  состояния участков  леса  и  запасов  древесины  таксация  лесов; планирование  вырубки  и  посадок;  обнаружение  лесных  пожаров контроль  их  развития  и  эффективности  противопожарных  мер; выявление  заболоченности  определённых  районных ирригационные  оценки  планирование  дренажных  и мелиорационных  работ;  землепользование  в  конкретных регионах  контроль  орошаемых  земель  оценка  пастбищ.


СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1       «Мировое  освоение  космических пространств». Издательство-Наука. Москва  1982 г. Автор:   С.Д. Сильвестров.

 2    «Космос-Земля». Издательство-Наука.  Москва  1981 г.  Авторы:   А.А.Большой  И.В. Мещеряков  С.Д. Сильвестров.